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金屬套管對多針頭靜電紡絲過程中場強分布的影響
劉延波; 韋春華; 劉健; 楊媛媛; 趙新宇; 陳文洋 天津工業(yè)大學紡織科學與工程學院; 天津300387; 天津工業(yè)大學先進紡織復合材料教育部重點實驗室; 天津300387; 武漢紡織大學紡織科學與工程學院; 武漢430200; 天津工業(yè)大學工程訓練國家級實驗教學示范中心; 天津300387
關鍵詞：多針頭 靜電紡絲 電場強度 有限元分析 金屬套管
摘要：為了研究金屬套管的結構參數(shù)對場強的影響,采用COMSOL有限元模擬軟件對附加金屬套管的多針頭靜電紡絲過程中的電場強度大小與分布進行了模擬與分析,并且提出了一種復合結構的紡針模型,對附加金屬套管進行了拓展應用。結果發(fā)現(xiàn):施加金屬套管后,針尖最大電場強度呈現(xiàn)增加的趨勢,當厚度為0.6 mm時,CV值可從原來的7.5%降低到3.2%;針頭與金屬套管間隙為0.02 mm時,場強最均勻,CV值僅為1.1%;套管高度與針長一致時場強最大。此外,采用復合結構的紡針時針尖電場強度提高了82.9%,而且針頭內側涂覆PTFE可以有效地防止針頭堵塞的問題;復合結構的七針外圍增加套筒,套管的場強CV值3.23%小于沒有金屬套管的8.13%,而且每一個針尖的場強均高于沒有套筒的針頭場強。
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